雙回路槽式太陽能電站集熱系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性

李換兵，崔凝

(華北電力大學(xué)能源動(dòng)力與機(jī)械工程學(xué)院，河北省保定市071003)

雙回路槽式太陽能電站集熱系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性

李換兵，崔凝

(華北電力大學(xué)能源動(dòng)力與機(jī)械工程學(xué)院，河北省保定市071003)

為研究雙回路拋物面槽式太陽能光熱電站聚光集熱系統(tǒng)動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性，以美國SEGS電站Ⅵ號(hào)機(jī)組(SEGSⅥ)為對(duì)象，采用理論建模和數(shù)字仿真的方法研究了雙回路拋物面槽式太陽能電站聚光集熱系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真模型?；谫|(zhì)量、能量、動(dòng)量平衡方程，結(jié)合相關(guān)專業(yè)知識(shí)，建立了以導(dǎo)熱油/蒸汽為工質(zhì)的拋物面槽式太陽能聚光集熱系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。分析了太陽輻射強(qiáng)度、集熱管入口油體積流量、入口油溫度以及集熱管真空度改變情況下集熱管出口油溫動(dòng)態(tài)變化特性。試驗(yàn)結(jié)果表明，集熱管出口油溫隨著太陽輻射強(qiáng)度、集熱管入口溫度的增大而升高，但隨體積流量的增加而降低。真空度的破壞對(duì)集熱管出口油溫的影響較大。模型能夠正確反映研究對(duì)象的動(dòng)態(tài)特性，運(yùn)算穩(wěn)定可靠；模型不僅可用于對(duì)仿真對(duì)象運(yùn)行特性進(jìn)行研究，還可為雙回路拋物面槽式太陽能熱動(dòng)力發(fā)電系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性的研究，提供良好的基礎(chǔ)模型。

集熱系統(tǒng)；數(shù)學(xué)模型；仿真；動(dòng)態(tài)分析

0 引 言

與其他太陽能熱發(fā)電相比，拋物面槽式太陽能熱發(fā)電是目前最為成熟的技術(shù)，槽式太陽能發(fā)電站也是目前太陽能熱發(fā)電試驗(yàn)電站中年效率最高的[1-4]。拋物面槽式太陽能熱動(dòng)力發(fā)電系統(tǒng)按其結(jié)構(gòu)可分為單回路系統(tǒng)和雙回路系統(tǒng)。

單回路系統(tǒng)又稱為直接蒸汽發(fā)電系統(tǒng)(directsteam generation，DSG)，其工作原理是熱傳輸流體(水-蒸汽)從安裝在焦線上的集熱管吸熱后直接進(jìn)入汽輪機(jī)發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行發(fā)電，此發(fā)電系統(tǒng)的特點(diǎn)是集熱系統(tǒng)與汽輪機(jī)發(fā)電系統(tǒng)之間不僅有能量交換，還有物質(zhì)交換。

雙回路的集熱系統(tǒng)與發(fā)電系統(tǒng)在2個(gè)不同的循環(huán)中，集熱系統(tǒng)與發(fā)電系統(tǒng)之間只有能量交換沒有物質(zhì)交換，其工作原理是利用槽型拋物面反射鏡將太陽光聚焦到焦線上，安裝在焦線上的集熱管吸收聚焦后的太陽輻射能，加熱管內(nèi)的熱傳輸流體，然后熱傳輸流體經(jīng)過過熱器、蒸汽發(fā)生器、預(yù)熱器等熱交換器將熱量傳給工質(zhì)水，產(chǎn)生高壓過熱蒸汽推動(dòng)汽輪機(jī)做功從而帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。聚光集熱系統(tǒng)(parabolic trough collectors，PTCs)是拋物面槽式太陽能熱動(dòng)力發(fā)電(solar thermal power plant using parabolic trough collectors，PTCs-STPP)的核心部分，作為電站的動(dòng)力源，其動(dòng)力學(xué)特性直接影響整體機(jī)組的運(yùn)行性能。文獻(xiàn)[5-6]對(duì)集熱器進(jìn)行了數(shù)值模擬，分析其換熱過程；文獻(xiàn)[7]建立了集熱器管內(nèi)流體的一維傳熱模型，對(duì)以導(dǎo)熱油/水為工質(zhì)的槽式太陽能集熱器的動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行了分析；文獻(xiàn)[8]建立了集熱器的傳熱流動(dòng)數(shù)學(xué)模型，然后對(duì)其進(jìn)行模擬仿真，分析其換熱特性；文獻(xiàn)[9-10]對(duì)DSG槽式聚光集熱系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行了研究。目前對(duì)槽式太陽能集熱系統(tǒng)的研究主要集中在整體熱損失方面[6]，對(duì)集熱系統(tǒng)整體動(dòng)力學(xué)特性的研究很少。

SEGS VI電站是1988年LUZ公司所建，是美國加州9座SEGS電站中最具代表性的。本文以SEGSⅥ電站集熱系統(tǒng)為研究對(duì)象，基于能量守恒、動(dòng)量守恒、質(zhì)量守恒以及相關(guān)專業(yè)知識(shí)，采用理論建模和數(shù)值仿真的方法建立聚光集熱系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)仿真模型，對(duì)集熱系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行研究，為雙回路槽式太陽能電站熱力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性研究提供基礎(chǔ)模型。

1 數(shù)學(xué)模型

本文以構(gòu)成集熱管的各集熱單元物理聯(lián)接為界限，把集熱單元作為控制體，采用集總參數(shù)法建立集熱系統(tǒng)的模塊。文中集熱系統(tǒng)采用LS-2集熱器，集熱工質(zhì)為therminol-vp1型導(dǎo)熱油，參考DSG聚光集熱系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型[11]，建立了以導(dǎo)熱油/蒸汽為介質(zhì)的拋物面槽式太陽能電站集熱系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。

1.1 單元集熱管吸熱量

拋物面槽式太陽能集熱管換熱原如圖1所示。圖中:dji為集熱管內(nèi)徑；djo為集熱管外徑；dbi為玻璃罩內(nèi)徑；dbo為玻璃罩外徑；lbo為單元集熱管玻璃罩長度；QDNI為太陽直射輻射能；Qbr為玻璃罩外壁向外界環(huán)境的輻射換熱量；Qbc為玻璃罩外壁與外界對(duì)流換熱量；Qjr為集熱管與玻璃罩間輻射換熱量；Qjc為真空集熱管與玻璃罩間對(duì)流換熱/導(dǎo)熱；Qsx為真空集熱管實(shí)際吸收熱量；Qext為管端接頭及支撐結(jié)構(gòu)等與集熱管接觸部件產(chǎn)生的散熱損失；Qwm為管內(nèi)工質(zhì)吸熱量；tjoi為集熱管壁溫；tboi為玻璃罩壁溫。

圖1 拋物面槽式太陽能集熱管換熱原理圖Fig.1 PTC heat transfer schematic

集熱管玻璃罩外壁對(duì)環(huán)境散熱量為

玻璃罩外壁與外界對(duì)流換熱量為

式中:tamb為環(huán)境溫度；hbo為玻璃罩外表面換熱系數(shù)。

玻璃罩外表面換熱系數(shù)h 計(jì)算式為

式中:λamb為環(huán)境空氣導(dǎo)熱系數(shù)；Nubo為玻璃罩外表面Nusselt數(shù)。

當(dāng)環(huán)境風(fēng)速≤0.1 m/s時(shí)，Nusselt數(shù)[12]為

式中:Raamb為基于玻璃罩外徑的空氣瑞利數(shù)；Pramb為基于大氣平均溫度的空氣普朗特?cái)?shù)。

當(dāng)環(huán)境風(fēng)速>0.1 m/s時(shí)，Nusselt數(shù)[12]為

式中:Reamb為基于玻璃罩外徑的環(huán)境空氣雷諾數(shù)；Prbo為基于玻璃罩外壁平均溫度的空氣普朗特?cái)?shù)；系數(shù)C、m取決于Reamb；n為0.36或0.37，取決于Pramb。

玻璃罩外壁向外界環(huán)境的輻射換熱量為

式中:εbo為玻璃罩外壁發(fā)射率；tambo為天空有效溫度；σ為波爾茲曼常數(shù)，W/m2K4。

當(dāng)真空集熱管與玻璃罩之間的環(huán)形空間內(nèi)氣壓<133.32 Pa時(shí)，可視為真空狀態(tài)，換熱主要為分子間熱傳導(dǎo)[13]，換熱量[14]為

傳熱系數(shù)為

其中:

式中:k為環(huán)形空間氣體比熱比；tave為環(huán)形空間氣體平均溫度；pgas為環(huán)形空間氣體壓力；dgas為環(huán)形空間氣體分子直徑。

當(dāng)環(huán)形空間內(nèi)氣壓≥133.32 Pa時(shí)，集熱管與玻璃罩之間的換熱可視為水平環(huán)狀空間自然對(duì)流換熱，對(duì)流換熱參照Raithby-holland關(guān)聯(lián)式[15]計(jì)算，即

式中:λgas為環(huán)形空間氣體導(dǎo)熱系數(shù)。

環(huán)形空間氣體普朗特?cái)?shù)Prgas為

式中:a為環(huán)形空間氣體導(dǎo)溫系數(shù)，m2/s；ν為環(huán)形空間氣體運(yùn)動(dòng)粘度，m2/s。

基于集熱管外徑的Rayleigh數(shù)為

式中:ψ為環(huán)形空間氣體膨脹系數(shù)，1/K。

集熱管與玻璃罩間輻射換熱量[12]為

式中:εjo為集熱管外表面發(fā)射率；εbi為集熱管玻璃罩內(nèi)表面發(fā)射率。模型主要研究流體對(duì)流換熱動(dòng)態(tài)特性。

真空集熱管實(shí)際吸收熱量為

由于模型主要研究流體對(duì)流換熱動(dòng)態(tài)特性，Qext對(duì)集熱管的換熱的影響可以忽略，令Qext為0。

1.2 導(dǎo)熱油流動(dòng)換熱模型

模型研究了集熱管中導(dǎo)熱油的流動(dòng)和換熱過程。導(dǎo)熱油在集熱管中的換熱屬于圓管內(nèi)強(qiáng)制對(duì)流換熱，其換熱模型參照單相介質(zhì)換熱模型[11]。

集熱管內(nèi)單相介質(zhì)換熱屬圓形管內(nèi)強(qiáng)制流動(dòng)換熱，根據(jù)Dittus公式，管內(nèi)工質(zhì)對(duì)流換熱系數(shù)為

式中:Prw、vw、λw與ww分別為工質(zhì)的普朗特?cái)?shù)、運(yùn)動(dòng)粘度、導(dǎo)熱系數(shù)和流速；C為低負(fù)荷時(shí)工質(zhì)修正系數(shù)。

管內(nèi)工質(zhì)吸熱量為

式中:Aji為換熱面積；t1為單元集熱管入口工質(zhì)溫度；t2為單元集熱管出口工質(zhì)溫度。

由能量平衡方程可得集熱管壁溫為

式中:MjmCjm為單元集熱管金屬熱容。

同理可得，玻璃罩壁面溫度為

式中:MbCb為單元集熱管玻璃罩熱容。單元集熱管出口工質(zhì)焓為

式中:Mw為集熱管內(nèi)工質(zhì)存液量；dτ為積分步距；h1為單元集熱管入口工質(zhì)焓；h2為單元集熱管出口工質(zhì)焓；Wm1、Wm2分別為單元集熱管進(jìn)、出口工質(zhì)流量。

單元集熱管出口油溫度[11]為

2 雙回路槽式太陽能電站集熱系統(tǒng)仿真模型驗(yàn)證

以華北電力大學(xué)STAR-90仿真支撐系統(tǒng)為平臺(tái)，美國SEGS電站Ⅵ號(hào)機(jī)組(SEGSⅥ)的集熱系統(tǒng)為研究對(duì)象，建立SEGSⅥ集熱系統(tǒng)的仿真模型。

模型驗(yàn)證數(shù)據(jù)選取文獻(xiàn)[16]中2個(gè)典型工作日的實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)，分別為秋季(9月19日)工況和冬季(12月14日)工況。選取06:00～20:00的仿真模型結(jié)果與實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比。

圖2為秋季(9月19日)SEGSⅥ電站所建模型仿真結(jié)果與實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，在相同的邊界條件下，對(duì)比2(d)圖中集熱管出口油溫仿真值和實(shí)際運(yùn)行值可以看出秋季仿真模型出口溫度的變化過程與實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)具有較高的吻合度，模型整體上可以滿足精度要求。

圖2 秋季工況仿真值與實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)比較Fig.2 Comparison between simulation and actual operating data in autumn

圖3為冬季(12月14日)SEGSⅥ電站所建模型仿真結(jié)果與實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，與秋季工況分析類似，在相同的邊界條件下，比較3(d)圖中仿真模型出口油溫與實(shí)際運(yùn)行中集熱管出口油溫，可見冬季仿真模型出口溫度的變化過程與實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)具有較高的吻合度，仿真模型從整體上可以滿足精度要求。

圖3 冬季工況仿真值與實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)比較Fig.3 Comparison between simulation and actual operating data in winter

3 集熱系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性分析

以秋季9月19日11:00左右各參數(shù)的仿真值為基準(zhǔn)，分析太陽輻射強(qiáng)度擾動(dòng)、集熱管入口油溫?cái)_動(dòng)、體積流量擾動(dòng)以及真空度擾動(dòng)下集熱系統(tǒng)出口油溫的變化情況。試驗(yàn)歷時(shí)10 min，采樣周期為6 s。

3.1 太陽輻射強(qiáng)度擾動(dòng)

圖4為其他條件不變，太陽輻射強(qiáng)度發(fā)生脈沖變化時(shí)集熱管出口油溫的變化情況。當(dāng)太陽輻射強(qiáng)度從1 kW/m2突然降低到200 W/m2，由于熱慣性，同時(shí)導(dǎo)熱油有一定的儲(chǔ)熱能力，出口溫度沒有突變，而是單調(diào)減小，直至穩(wěn)定值，歷時(shí)3 min 35 s，出口溫度在初始階段呈線性減少。同理，當(dāng)太陽輻射強(qiáng)度從200 W/m2突升到1 kW/m2時(shí)，出口溫度單調(diào)增加直至穩(wěn)定。

圖4 太陽輻射強(qiáng)度與出口溫度的關(guān)系Fig.4 Relationship between DNI and outlet temperature

3.2 集熱管環(huán)形空間真空度擾動(dòng)

圖5給出了其他條件不變，集熱管真空度下降(即環(huán)形空間內(nèi)壓力由130 Pa突然升高到150 Pa)后集熱管出口油溫變化情況，試驗(yàn)從10:58:00開始到11:08: 00結(jié)束。11:05:00當(dāng)環(huán)形空間壓力從130 Pa突然增加到150 Pa時(shí)，由于環(huán)形空間的真空度被破壞，環(huán)形空間內(nèi)氣體傳熱形式由真空狀態(tài)下的導(dǎo)熱轉(zhuǎn)變?yōu)榭臻g氣體的對(duì)流換熱，換熱強(qiáng)度急劇增加，集熱管的熱損失由原來以輻射換熱為主過度到以對(duì)流換熱為主，換熱量增大，因此集熱管出口油溫下降，直至穩(wěn)定。集熱管出口溫度從350.586℃降低到311℃左右然后有所上升直至穩(wěn)定值320.874℃，歷時(shí)2 min 5 s。

圖5 環(huán)形空間真空度與出口溫度的關(guān)系Fig.5 Relationship between vacuum degree and outlet temperature

3.3 集熱管入口油體積流量擾動(dòng)

圖6給出了油體積流量發(fā)生脈沖變化時(shí)集熱管出口油溫變化的情況，試驗(yàn)從11:56:00開始到12: 06:00結(jié)束。當(dāng)體積流量從0.638 3 m3/s突降到0.5 m3/s，集熱管出口油溫從350.587℃開始上升，直至穩(wěn)定值360.53℃，歷時(shí)2 min 30 s。同理，當(dāng)體積流量從0.55 m3/s突升到0.638 8 m3/s時(shí)，集熱管出口油溫急劇下降，直至穩(wěn)定，歷時(shí)1 min 47 s。由此可知當(dāng)體積流量發(fā)生脈沖變化時(shí)，流量突增比流量突減時(shí)響應(yīng)快，達(dá)到新穩(wěn)定所需時(shí)間短，這主要是由于體積流量突增后，快速流動(dòng)的流體換熱量增大，能夠帶走更多的能量，同時(shí)由于溫度降低，熱容減小，油蓄熱能力降低，因此體積流量突增時(shí)出口溫度的響應(yīng)比突減時(shí)快。

3.4 集熱管入口油溫度擾動(dòng)

圖7給出了入口油溫發(fā)生脈沖變化時(shí)集熱管出口油溫變化情況。當(dāng)入口油溫由279.985℃突降到100℃，由于集熱系統(tǒng)接收的太陽輻射能及入口油體積流量不變，導(dǎo)致集熱管出口油溫由350.586℃開始降低，由于熱慣性以及油的蓄熱能力，出口油溫沒有突降，而是單調(diào)減小至穩(wěn)定值175.388℃，歷時(shí)3 min 20 s，同理，當(dāng)集熱管入口油溫度突然升高時(shí)，集熱管出口油溫度升高，上升速度也是先快后慢，直至穩(wěn)定值350.586℃，歷時(shí)4 min 42 s。由此可知入口溫度突降響應(yīng)要比入口溫度突升響應(yīng)快，這主要是由于入口溫度降低導(dǎo)致熱容減小，油蓄熱能力降低，從而使得入口溫度突降時(shí)出口溫度響應(yīng)比入口溫度突升時(shí)的快。

圖6 體積流量與出口溫度的關(guān)系Fig.6 Relationship between volume flow and outlet temperature

圖7 入口油溫與出口油溫的關(guān)系Fig.7 Relationship between Entrance temperatureand outlet temperature

4 結(jié) 論

(1)通過分析太陽輻射發(fā)生脈沖變化對(duì)集熱管出口油溫的影響可知，集熱管出口溫度隨太陽輻射強(qiáng)度的增大而升高，隨著太陽輻射的降低而減小。

(2)當(dāng)環(huán)形空間真空度降低后，集熱管出口油溫會(huì)減小，而且真空度對(duì)集熱管出口油溫的影響較大。

(3)通過對(duì)集熱管入口油體積流量的擾動(dòng)分析可知，集熱管出口油溫隨著入口油體積流量的增加而降低；隨著入口有體積流量的減少而增加。

(4)通過分析集熱管入口油溫變化對(duì)出口油溫變化的影響可知，集熱管出口油溫隨著入口油溫的升高而升高，隨著出口油溫的降低而降低。

[1]陳海平，于鑫瑋，魯光武，等.太陽能輔助加熱燃煤機(jī)組給水系統(tǒng)單耗分析[J].電力建設(shè)，2013，34(4):58-62.

Chen Haiping，Yu Xinwei，Lu Guangwu，et al.Fuel specific consumption analysis on water supply system of coal-fired units with solarenergyauxiliaryheatingsystem[J].ElectricPower Construction，2013，34(4):58-62.

[2]徐偉，楊帆，劉靜靜，等.槽式拋物面太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀與探討[J].發(fā)電設(shè)備，2015，29(1):74-78.

Xu Wei，Yangfan，Liujingjing，et al.Review and discussion on parabolic trough solar power systems[J].Power Equipment，2015，29(1):74-78.

[3]侯宏娟，于震躍，楊勇平，等.槽式太陽集熱器火用分析[J].太陽能學(xué)報(bào)，2014，35(6):1022-1028.

Hou Hongjuan，Yu Zhenyue，Yang Yongping，et al.Exergy analysis of parabolic trough solar collector[J].Acta Energiae Solaris Sinica，2014，35(6):1022-1028.

[4]陳于平.聚光太陽能發(fā)電技術(shù)應(yīng)用前景[J].電網(wǎng)與清潔能源，2010，26(7):29-33.

Chen Yuping.Application and prospect of concentrating solar energy power plant(CSP)technology[J].Power System and Clean Energy，2010，26(7):29-33.

[5]Hachicha A A，Rodríguez I，Capdevila R，et al.Heat transfer analysis and numerical simulation of a parabolic trough solar collector [J].Applied Energy，2013，111(11):581-592.

[6]Wu Zhiyong，Li Shidong，Yuan Guofeng，et al.Three-dimensional numerical study of heat transfer characteristics of parabolic trough receiver[J].Applied Energy，2014，113(1):902-911.

[7]梁征，由長福.太陽能槽式集熱系統(tǒng)動(dòng)態(tài)傳熱特性[J].太陽能學(xué)報(bào)，2009，30(4):451-456.

Liang Zheng，You Changfu.Dynamic heat transfer characteristics of parabolic solar trough collectors[J].Acta Energiae Solaris Sinica，2009，30(4):451-456.

[8]侯宏娟，周傳文，楊勇平.槽式太陽集熱器傳熱與流動(dòng)[J].太陽能學(xué)報(bào)，2014，35(5):768-772.

Hou Hongjuan，Zhou Chuanwen，Yang Yongping.Research on the performance of heat transfer and fluid flow of trough solar collector [J].Acta Energiae Solaris Sinica，2014，35(5):768-772.

[9]崔凝，徐國強(qiáng)，馬士英.DSG型拋物面槽式太陽能熱電站熱力系統(tǒng)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)仿真模型研究[J].中國電機(jī)工程學(xué)報(bào)，2014，34(11): 1787-1798.

Cui Ning，Xu Guoqiang，Ma Shiying.Study on real-time dynamic simulation model for DSG parabolic trough solar power station thermodynamic system[J].Proceedings of the CSEE，2014，34 (11):1787-1798.

[10]王金平，王軍，張耀明，等.槽式太陽能聚光集熱器傳熱特性分析[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2015，31(7):185-192.

Wang Jinping，Wang Jun，Zhang Yaoming，et al.Analysis of heat transfer characteristics for parabolic trough solar collector[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering，2015，31(7):185-192.

[11]崔凝，徐國強(qiáng)，馬士英.DSG槽式聚光集熱系統(tǒng)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)仿真模型研究[J].系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào)，2014，26(12):2839-2857.

Cui Ning，Xu Guoqiang，Ma Shiying.Study on real-time dynamic simulation model for DSG parabolic trough collectors[J].Journal of System Simulation，2014，26(12):2839-2857.

[12]Incropera F，DeWitt D.Fundamentals of heat and mass transfer [M].3rd ed.New York:John Wiley＆Sons，2007，35-126.

[13]Forristall R.Heat Transfer analysis and modeling of a parabolic trough solar receiver implemented in engineering equation solver [R].Golden Colorado:National Renewable Energy Laboratory，2003，5-16.

[14]Eck M，Steinmann W D.Modeling and design of direct solar steam generatingcollectorfields[J].JournalofSolarEnergy Engineering，2005，127(8):371-380.

[15]Bejan A.Convection heat transfer[M].2nd ed.New York:John Wiley＆Sons，1995:103-235.

[16]Sturetzle T A.Autonatic control of the 30 MWe SEGS VI parabolic trough plant[D].University of Wisconsin-Madison，2002.

(編輯：蔣毅恒)

Dynamic Characteristics of Collector System of Double Loop Trough Solar Power Station

LI Huanbing，CUI Ning
(School of Energy，Power and Mechanical Engineering，North China Electric Power University，Baoding 071003，Hebei Province，China.)

In order to study the dynamic response characteristics of thecollector systemof the double loop parabolic trough solar power.As America SEGS power plant unitⅥ(SEGSⅥ)is the research object，with the theoretical modeling and numerical calculation，the dynamic simulation model about the double loop parabolic trough solar power station collector system is studied.Based on the mass，energy and momentum conservation equations and elements knowledge of relevant specialties，the mathematical model of a parabolic trough solar collector with heat conduction oil/steam is studied.Analysis of dynamic characteristics change of collector outlet temperature in the change of the intensity of solar radiation，oilentrance volume of collector，oil entrance temperature of collector，and the vacuum of collector.The experimental results show that the outlet temperature of the collector increases with increase of the intensity of solar radiationand the temperature of the collector entrance，but it will decreases with the increase of the the volume flow.Vacuum damage has great influence on the outlet temperature of the collector.The model can correctly reflect the dynamic characteristic of the research object，the operation is stable and reliable；model not only can be used to study on the operation characteristics of the simulation object，provide a good basis for model for double loop parabolic trough solar thermal power generation system dynamic characteristics research.

collector system；mathematical model；simulation；dynamic characteristics

TM 615

A

1000-7229(2015)11-0141-07

10.3969/j.issn.1000-7229.2015.11.022

2015-07-28

2015-08-19

李換兵(1989)，女，碩士研究生，研究方向?yàn)槌Ｒ?guī)槽式拋物面太陽能光熱電站熱力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性；

崔凝(1969)，男，副教授，從事復(fù)雜熱力系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的研究及太陽能熱發(fā)電站動(dòng)態(tài)特性分析等研究工作。